吐魯番曾經氣候濕潤沒有明顯季節(jié)變化
“斯氏具隔髓松木”野外照片及橫切面。

提到吐魯番,人們會立即聯(lián)想到那里少見的高溫和烈焰般升騰的火焰山。但是在遙遠的2.55億年前,那里卻是另外一番景象:平均氣溫在12-14℃、年平均降雨量達到900-1240毫米,氣候濕潤而穩(wěn)定。經過多年研究,中國科學院南京地質古生物研究所研究員王軍、博士研究生萬明禮等在吐魯番-哈密盆地發(fā)現(xiàn)二疊紀時期木化石新物種,并將此次新發(fā)現(xiàn)的物種命名為“斯氏具隔髓松木”。

奇怪,這棵樹里沒有“年輪”

兩年前,王軍研究員、萬明禮博士在吐魯番-哈密盆地找到了這塊1.5米長的木化石,將它截取了30厘米回來進一步研究,并將它定名為“斯氏具隔髓松木”,以此紀念中國古植物學和陸相地層研究的先驅斯行健院士?!斑@是松柏類的一種,但是現(xiàn)在早已滅絕了?!比f明禮告訴記者,它的生長時期屬于二疊紀大滅絕前大約1000萬年前,也就是距今2.55億年前。

為了能更好地研究它,萬明禮將30厘米長的木化石,切片成3厘米長、厚度幾近透明的50多片薄片。讓他們震驚的一幕出現(xiàn)了:這個木化石里居然沒有生長輪,也就是我們俗稱的“年輪”。取而代之的,是樹干里存在大量的不規(guī)則的生長間斷,而且化石上的細胞的大小也是漸變的。對此,萬明禮解釋說,沒有明顯年輪,只有間斷的木化石生長切變預示著,在2.55億年前吐魯番-哈密盆地沒有明顯的季節(jié)性氣候變化。

2.55億年前,吐魯番年氣溫平均在12-14℃

到吐魯番的人,感受最深的就是高達40℃以上的酷熱。萬明禮說,根據(jù)這次研究他們發(fā)現(xiàn),在二疊紀晚期,吐魯番-哈密盆地處于北緯50度左右,且年氣溫平均在12-14℃,年平均降雨在900-1240毫米,根據(jù)這些綜合的研究數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)那個時期該區(qū)域氣候穩(wěn)定、潮濕。

那么是什么原因造成今天吐魯番盆地的氣候呢?萬明禮解釋,在距今3億年前,由于地殼的抬升,古準噶爾海洋慢慢退去,吐魯番盆地從海洋中被推升出來。這也是石油等重要礦產資源形成時期。直到距今2.5億年前左右,由于塔里木板塊與準噶爾-吐魯番微板塊的碰撞,加上中、新生代板塊運動碰撞、擠壓,形成了目前的博格達山脈?!安└襁_山脈的出現(xiàn),影響了大氣環(huán)流,阻擋了帶雨的云塊,造成了今天的吐魯番盆地的干旱。”萬明禮說。

希望未來能重建全球古氣候、環(huán)境波動

一棵樹,就是氣候、環(huán)境變化的“記錄者”。樹木從一出生就和周圍的環(huán)境進行著物質交換的過程,吸收的化學成分、溫度、水分的差異都會影響著樹木的生長,王軍研究員解釋說,木化石也一樣,它對氣候的變化還是比較敏感的,比如雨水多,溫度高的時候,樹木生長的就會比較快,樹干中的細胞也會比較大,而如果氣候冷,天氣比較干的時候,那么樹木生長就會比較慢,細胞就會小而致密。

王軍研究員說,此次木化石還原的還僅僅是一個小的區(qū)域的氣候變化,其實如果利用各地發(fā)現(xiàn)的木化石,研究其中的氣候信息,科學家或許可能還原全球的一個古氣候的變化過程,另外樹葉化石中氣孔的大小變化還蘊含著二氧化碳的信息,利用這些化石,我們可以重建全球的古氣候、環(huán)境的波動。